低温制备MXene 的气凝胶,用于电化学储钠
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MXene 纳米片低温组装成三维 (3D) 坚固的气凝胶解决了纳米构件在制造过程中的关键稳定性问题,这对于将纳米级的迷人特性转化为宏观尺度至关重要实际应用。
本工作中,通过合适的交联剂(氨基-丙基三乙氧基硅烷、Mn2+、Fe2+、Zn2+和 Co2+)作为界面介质来设计层间相互作用,以在室温下实现氧化石墨烯 (GO) 辅助组装 Ti3C2Tx MXene 气凝胶。
这种精心制作的气凝胶结构不仅抑制了Ti3C2Tx的氧化降解,而且生成了具有高 Ti3C2Tx含量(87wt%)和坚固性的多孔气凝胶,从而保证了Ti3C2Tx纳米片作为集成功能材料的功能可及性和运行可靠性。
结合进一步的硫改性,Ti3C2Tx气凝胶电极作为钠离子存储的独立负极显示出有希望的电化学性能。即使在12.3 mg cm-2的超高负载质量下,在0.1 A g-1的电流密度下也实现了1.26 mAh cm-2的高面积容量,这具有实际意义。
这项工作从概念上提出了一种以3D整体形式发挥MXenes最大表面功能的新方法,并且可以成为促进MXenes在不同领域应用的鼓舞人心的支架。
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图1 制备方法
图2 储钠性能
图3 钠离子电容器
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